Tarla süperiletken elektron hızlandırıcı ve süperiletken kovuksonrası ilk hızlandırmanın operasyon ve optimizasyonu
Operation and optimization of initial acceleration after tarlasuperconducting electron accelerator and superconducting cavity
- Tez No: 987778
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUTLU İÇHEDEF
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Nükleer Mühendislik, Physics and Physics Engineering, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektron demeti, Elektron hızlandırıcısı, Parçacık hızlandırıcılar, Electron beam, Electron accelerator, Particle accelerators
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nükleer Bilimler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Türk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı (TARLA) enjektör hattında yer alan elektron tabancası, manyetik yönlendirme sistemleri, paketleyici kaviteler (SHB ve FB) ve süperiletken hızlandırıcı modül (LİNAK-1) üzerine yapılan deneysel karakterizasyon ve optimizasyon çalışmaları sunulmaktadır. Y845 tipi termiyonik sıcak katotlu DC elektron tabancasında üretilen düşük enerjili elektronlar, enjektör hattı boyunca yerleştirilmiş olan solenoid, steer ve dipol mıknatıslar yardımıyla yönlendirilmiş ve odaklanmıştır. Ardından SHB(Subhormanic Buncher) (260 MHz) ve FB(Fundamental Buncher) (1.3 GHz) paketleyici kovukları kullanılarak demet zamanla daraltılmış yapıya dönüştürülmüş ve faz-senkronizasyonu sağlanmıştır. SHB ve FB kavitelerinin demet üzerindeki etkileri, farklı faz ve genlik değerleri altında sistematik olarak incelenmiştir. SHB kavitesinde +110° fazında maksimum enerji aktarımı ve odaklayıcı etki, –67° fazında ise minimum enerji iletimi ve dağıtıcı davranış gözlemlenmiştir. Benzer şekilde FB kavitesinde –107.5° fazında hem maksimum enerji kazancı hem de enine daralma gözlenmiş, +72.6° fazında ise demetin genişlediği yani dağıldığı belirlenmiştir. Bu durum, her iki kavitenin yalnızca zamanlama ve enerji aktarımı değil, aynı zamanda demet geometrisi üzerinde de faza bağlı olarak odaklayıcı veya dağıtıcı etkiler oluşturduğunu göstermiştir. RF genliklerinin artışıyla enerji kazancının lineer olarak yükseldiği deneysel olarak doğrulanmıştır. Tüm bu optimizasyonların ardından, faz ve genlik parametreleri uygun şekilde ayarlanmış demet, LİNAK-1 süperiletken hızlandırıcı yapısına iletilmiş ve burada gerçekleştirilen ilk hızlandırma testleri sonucunda, yaklaşık 200 keV başlangıç enerjisine sahip elektron demeti 18.56 MeV'ye kadar başarıyla hızlandırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, experimental characterization and optimization studies are presented on the electron gun, magnetic steering systems, bunching cavities (SHB and FB), and the superconducting accelerator module (LINAC-1) located in the injector line of the Turkish Accelerator and Radiation Laboratory (TARLA). Low-energy electrons generated by a Y845-type thermionic hot cathode DC electron gun were guided and focused along the injector line using solenoid, steer, and dipole magnets. Subsequently, the beam was converted into a temporally compressed structure using SHB(Subhormanic Buncher) (260 MHz) and FB(Fundamental Buncher) (1.3 GHz) buncher cavities, and phase synchronization was achieved. The effects of the SHB and FB cavities on the beam were systematically investigated under various phase and amplitude conditions. In the SHB cavity, maximum energy transfer and focusing effect were observed at a phase of +110.5°, while minimum energy transmission and beam broadening occurred at –67.2°. Similarly, in the FB cavity, both maximum energy gain and transverse beam narrowing were achieved at –107.5°, whereas beam broadening was observed at +72.6°. These results demonstrate that both cavities influence not only timing and energy transfer but also beam geometry, exhibiting phase-dependent focusing or defocusing effects. It was also experimentally confirmed that increasing the RF amplitude leads to a linear rise in energy gain. Following all these optimizations, the beam-tuned with appropriate phase and amplitude parameters—was transmitted to the LINAC-1 superconducting accelerator. In the initial acceleration tests, the electron beam with an initial energy of approximately 200 keV was successfully accelerated up to 18.56 MeV.
Benzer Tezler
- Süperiletken lineer hızlandırıcıdan elde edilen serbest elektron lazerine dayalı toplam frekans jenerasyonu spektroskopisi ve uygulamaları
Investigation of sum-frequency generation spectroscopy and its applications based on free electron laser produced by superconducting linear accelerator
SELİN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERVİN ARIKAN
- Süperiletken linak için elektron demet durdurucu sisteminin araştırılması ve simülasyonu
Investigation and simulation of electron beam dump system for superconducting linac
MUSTAFA BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERVİN ARIKAN
- Türk hızlandırıcı merkezi serbest elektron lazeri tesisi için undulatör ve rezonatör optimizasyonu
Undulator and resonator optimization studies for turkish accelerator center free electron laser facility
HALİME TUGAY
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT ÖZKORUCUKLU
- Süperiletken lineer hızlandırıcıdan elde edilen serbest elektron lazeri için foton diyagnostiği?nin teknik tasarımı
Technical design of photon diagnostics for free electron laser produced by superconducting linear accelerator
ERSİN ÇİÇEk
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERVİN ARIKAN
- Parçacık hızlandırıcılarında hızlandırıcı RF dalga üretim, taşınım ve kontrol sistemlerinin tasarımı
Design of producing, transportation and control systems of accelerant RF waves in particle accelerators
ÖZLEM KARSLI
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER YAVAŞ